Noćno nebo više nije ugroženo samo svjetlima gradova. Nova analiza upozorava da bi desetci tisuća, a možda i stotine tisuća satelita u orbiti mogli promijeniti uvjete za promatranje svemira do granice na kojoj veliki zemaljski teleskopi počinju gubiti mjerljiv dio podataka.
Granica postoji, ali nije tamo gdje bismo je voljeli vidjeti
Astronomi su se već navikli boriti sa svjetlosnim onečišćenjem. Veliki opservatoriji zato se grade daleko od gradova, na visokim, suhim i tamnim lokacijama, gdje je atmosfera mirna, a nebo što bliže prirodnoj tami. No sateliti mijenjaju tu sliku jer svjetlost ne donose samo iz gradova prema gore, nego iz orbite prema dolje.
Olivier Hainaut izračunao je koliko bi se satelita moglo nalaziti na nebu prije nego što počnu ozbiljno narušavati podatke zemaljskih teleskopa. Prema njegovoj procjeni, uz jedan važan uvjet, oko 100.000 satelita moglo bi biti gornja granica koju bi astronomija još nekako podnijela.
Taj uvjet je presudan. Sateliti bi morali biti dovoljno tamni, otprilike magnitude 7, što znači da ne bi bili vidljivi golim okom. U tom bi slučaju čak i osjetljivi instrumenti, poput Opservatorija Vera C. Rubin, mogli lakše prepoznati i ukloniti njihove tragove iz podataka.
Hainaut pritom upozorava da 100.000 nije oštra granica nakon koje se sve naglo mijenja. Nije stvar u tome da je 99.000 satelita prihvatljivo, a 101.000 katastrofa. No ako njihov ukupan broj prijeđe tu razinu, veliki opservatoriji poput Paranala u Čileu, na kojem radi Vrlo Veliki Teleskop (VLT) Europskog južnog opservatorija, počeli bi gubiti mjerljiv dio podataka.
Problem nisu samo tragovi na fotografijama
U orbiti se već nalazi više od 15.000 objekata, a oko polovice pripada SpaceX-ovoj megakonstelaciji Starlink. To je već dovoljno da se satelitski tragovi često pojavljuju na astronomskim snimkama. No ono što zabrinjava astronome nije samo današnje stanje, nego planovi za buduće megakonstelacije.
SpaceX je predložio koncept goleme konstelacije s milijun satelita, zamišljene kao podatkovni centar u svemiru. Kina već testira sličnu ideju, iako je takav pristup zasad ograničen i još nije jasno koliko je praktičan ni izvediv. U širem scenariju, broj objekata koje bi trebalo lansirati mogao bi se približiti 1,7 milijuna.
Za astronomiju to više nije pitanje nekoliko dosadnih crta na pojedinim fotografijama. Ako satelita bude previše, njihovi tragovi, odsjaji i raspršena svjetlost mogu početi sustavno uništavati dio podataka. Kod najosjetljivijih opažanja, osobito onih koja traže slabe i kratkotrajne signale, izgubljeni podatak ne može se uvijek jednostavno nadoknaditi novim snimanjem.
Zrcalni sateliti mogli bi zatamniti i najtamnije nebo
Posebno zabrinjavaju prijedlozi koji idu u suprotnom smjeru od onoga što astronomi traže. Umjesto slabije vidljivih satelita, američka tvrtka Reflect Orbital želi lansirati zrcalne satelite koji bi noću usmjeravali Sunčevu svjetlost prema Zemlji.
Na papiru, takva bi zraka imala širinu od oko pet kilometara. No svjetlost se u atmosferi raspršuje. To znači da se ne bi zadržala samo ondje gdje je usmjerena, nego bi povećala sjaj neba i izvan predviđenog područja.
Prema Hainautovim simulacijama, konstelacija od 50.000 zrcalnih satelita mogla bi dramatično povećati svjetlosno onečišćenje. Današnja zaštićena područja tamnog neba i lokacije velikih teleskopa mogla bi dobiti razinu noćne svjetline usporedivu s predgrađima. U gradovima bi, paradoksalno, takvi sateliti mogli postati jedine “zvijezde” koje se vide na nebu.
Za najbolje astronomske lokacije dopuštene promjene vrlo su male. Hainaut navodi da se prirodna tamna pozadina neba uzima kao referenca, a porast svjetlosnog onečišćenja od 10 posto već se smatra granicom upotrebljivosti za opservatorij. Za najbolje lokacije cilj je zadržati taj porast na oko 1 posto. Konstelacija zrcalnih satelita, prema njegovoj procjeni, povećala bi ga za 200 do 300 posto.
Zemaljski teleskopi ulaze u najvažnije desetljeće, baš kad nebo postaje gušće
Upozorenje dolazi u trenutku kada astronomija sa Zemlje ulazi u iznimno važno razdoblje. Opservatorij Vera C. Rubin upravo započinje revolucionarni program Legacy Survey of Space and Time, koji će godinama snimati nebo i pratiti promjenjive pojave u svemiru. Extremely Large Telescope i Giant Magellan Telescope još su u izgradnji, a trebali bi pružiti najdublje i najpreciznije poglede sa Zemlje dosad.
Ti instrumenti mogli bi otkrivati slabe galaksije, pratiti male objekte u Sunčevu sustavu, proučavati tamnu tvar i možda jednoga dana izravno snimiti planet sličan Zemlji oko druge zvijezde. No njihova snaga ovisi o nečemu vrlo jednostavnom: o tamnom i predvidljivom nebu.
Hainautove simulacije pokazuju da velik broj objekata u orbiti ne mora nužno uništiti noćno nebo. Tehnički je moguće imati mnogo satelita ako su dovoljno tamni, pažljivo dizajnirani i regulirani. Ali bez međunarodnih pravila, nacionalnih propisa i industrijskih standarda, nebo bi se moglo promijeniti brže nego što astronomija stigne reagirati.
Njegov rad prihvaćen je za objavu u časopisu Astronomy & Astrophysics, a rezultate će predstaviti na godišnjem sastanku Europskog astronomskog društva. Najneugodniji dio analize nije sama brojka od 100.000 satelita. Neugodna je spoznaja da se granica nakon koje zemaljska astronomija počinje ozbiljno gubiti podatke možda već sada nazire na horizontu.